电力系统分析习题解答 南京理工大学紫金学院
12）发电机额定功率PN，输入机械功率PT，功率极限PEq?max是什么关系？ 13）什么是电力系统静态稳定性？电力系统静态稳定的实用判据是什么？
14）为什么要有统静态稳定储备？静态稳定储备的多少如何衡量？正常运行时应当留多少储备？
15）已知单机无限大供电系统的系统母线电压、发电机送到系统的功率P+jQ、发电机到系统的总电抗X?。试说明如何计算空载发电机电势、功率极限、静态稳定储备系？ 16）试说明小干扰法的实质是什么？小干扰法分析静态稳定的步骤是什么？ 17）特征方程的根含有只是正实部、正实部的复数各发生什么性质的失步？ 18）劳斯准则判定系统静态稳定的充分、必要条件是什么？ 19）励磁调节系统为什么能提高系统静态稳定性？
20）提高电力系统静态稳定性的措施有那些？为什么这些措施能提高电力系统静态稳定性？
21）按Eq恒定和按发电机电压UG恒定调节励磁哪一种对提高静态稳定更有利。为什么？ 22）简单电力系统如下图9-1所示，
P 0 G S T1 L T2 U 0
? 图9-1 习题9-22系统
.，UN=10.5kV，Xd=1.0，Xq=0.6，各元件参数是：发电机G为PN=300MW，cos?N?085X’d=0.25,X2=0.2，TJN=8s；变压
T1， SN=360MVA，Uk（%）=14，额定电压10.5/242kV；
.?/km，系T2，SN=360MVA，Uk（%）=14，额定电压10.5/242kV；线路长L=250km，X1=014统输送功率P0=250MW，cos?0=0.95，末端电压U0=115kV。 分别计算EqEq?E?U不变时的有功功角特性和功率极限。
23）如上题图的系统，发电机为隐极机Xd=Xq=1.7,试比较下列四种情况下的 功角特性和功率极限。①仅考虑电力系统的电抗，②计及电力线路的电阻，
r1?0.017?/km；③不计电力线路的电阻，但在T1变压器高压母线并联接入1000Ω电阻；
④不计电力线路的电阻，但在T1变压器高压母线并联接入500Ω电阻。 24）隐极机单机无限大供电系统，系统母线电压Us?1，运行在额定情况，
PN?1，cos?N?085.，元件参数Xd?10.，Xe?01.，求功率极限，处始运行功角和
静态稳定储备。
25）一台隐极机经变压器和线路向系统送电，隐极机Xd=Xq=1.1，Xd?0.23
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\\Xd?012.，Xq?015.试求；
①XT?Xl?0.3，发电机运行在额定功率，额定电压，额定cos?N?08.时初始功角；
②若Eq保持不变，求在①的条件下功率极限； ③若Eq?保持不变，求在①的条件下功率极限；
④如②的条件，XT?Xl?0.5，求静态稳定储备系数； ⑤如③的条件，XT?Xl?0.5，求静态稳定储备系数。
26）简单系统如下图9-2以知参数为Xd?=1.5，Eq?107.，US =1.0，TJ=15s
①不计阻尼功率影响，用小干扰法分析系统在?0为0o，60o，90o，100o时的静态稳定性，求上述?0下系统的振荡频率和周期。②当阻尼系数D=60时，分析系统在?0为0o，60o，90o，100o时的静态稳定性，求上述?0下系统的振荡频率和周期。 P cosφ Xd US 图9-2 习题9-26图
‘9. 2 习题解答
22）基准值：SB?250MVA，UB.110?115KV
电压及电势：
UG=1.2889, EQ=1.6461, Eq=2.1055, Eg=1.457, E =1.4693 功角特性： PUG?’’12889.10.5306sin[??sin?1((1?sin?)]
0.530912889.11002. PEq?14229.sin??01166.sin2?
.sin??01965.sin2? PEq?18967?.sin?? PE?19129 功率极限： PUG.max?2.4278 提示：令
?dPEqd??0, 并利用cos2??2cos2??1，求得功率极限对应角度：
0 ?c.r?78.9357，PEq.max?14417 . 同理可求：
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PEq?.max?1..9355
23）基准值：SB?250MVA，UB.110?115KV
① PEq?12776.sin?，PEqmax?12776. ② Pq.0397?12775.sin(??0.6490E?0) PEqmax?1317.， ③ P0Eq?0.0305?011197.sin(??4.96) PEqmax?1146.，
④ Pq0298?11073.sin(??9.8470E?0.) PEqmax?11209.。 24）功率极限 Psl?18268.，
初始运行角：?0=33.1892o, 静态稳定储备系数K%=82.9838%。
25） ⑴初始运行角：（Eq?2131.，U?0831.，Peqmax?1265.，）?0=52.24o ⑵功率极限：Psl?1256.
⑶功率极限：（E??1195.，Eq??11231.）Psl?2119. ⑷静态储备系数K%=6.6% ⑸静态储备系数K%=43.4% 26） ⑴不计阻尼
?00?0 时， 不稳定，f=0.0815 Hz/s，T=12.27 s ?0?600 时， 不稳定，f=0.0575 Hz/s，T=17.4 s ?00?90 时， 不稳定，f=0 Hz/s，T=∝ s ?00?100时， 不稳定，f=0, T=∝ ⑵计阻尼时
?00?0 时， 稳定， f=0.527 Hz/s，T=1.898s ?0?600 时， 稳定， f=0.2965 Hz/s，T=3.373s ?00?90 时，不稳定，f=0 Hz/s，T=∝ s ?00?100时，不稳定，f=0Hz/s， T=∝ s
10 电力系统暂态稳定性
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- 电力系统分析习题解答 南京理工大学紫金学院 10. 1习题
1) 什么是电力系统暂态稳定性？ 2）电力系统大扰动产生的原因是什么？
3）为什么正常、短路、 短路切除三种状态各自的总电抗不同？对单机无限大供电系统为什么XⅠ＜XⅢ＜XⅡ？PⅠ2max＞PⅢ2max＞PⅡ2max？ 4）短路情况下XⅡ如何计算？
5）什么是加速面积？什么是减速面积？什么是等面积定则？
6）单机无限大供电系统，设系统侧发生三相短路，试问短路时功率极限是多少？ 7）什么是极限切除角？
8）若系统发生不对称短路，短路切除后最大可能减速面积大于短路切除前的加速面积，系统能否暂态稳定？若最大可能减速面积小于加速面积发生什么不稳定？ 9）分段法中t=0时和故障切除时过剩功率如何确定？ 10）写出分段法的计算步骤。
11）为什么说欧拉法是折线法？每段折线如何确定？ 12）改进欧拉法在何处做了改进？ 13）写出改进欧拉法的计算步骤。
14）用图解说明单相自动重合闸为什么可以提高暂态稳定性？ 15）试说明快关汽轮机汽门、连锁切机有何相同与不同？ 16）提高电力系统暂态稳定的具体措施有哪些种？原理是什么？ 17）提高电力系统暂态稳定的措施在正常运行时是否投入运行？ 18）解列点的选择应满足什么要求？
19）异步运行时为什么系统需要有充足的无功功率？什么是振荡中心？
设已知系统短路前、短路时、短路切除后三种情况的以标幺值表示的功角特性曲线：
P1=2sin?、P2=0.5sin?、P3=1.5sin?及输入发电机的机械功率PT=1。
求极限切除角。
20）供电系统如图10- 1所示，各元件参数：
.，Xd 发电机G：PN=240MW，UN=10.5kV,cos?N?08??0.3，X2=0.44，TJ =6S，发
电机G电势以E表示；变器T1的SN为300MVA，UN为10.5/242kV，XT1=0.14 T2的SN为 280MVA，UN为220/121kV，XT2=0.14电力线路长l=230km每回单位长度的正序电抗X1=
0. 42Ω/km，零序电抗X0=4X1。
P=220MW
cos??0.98 ‘
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G T1 L T2 S
图10-1 习题10-20 系统接线
当在线路始端发生两相接地短路时，求极限切除角和极限切除时间。 并作0.15s切除 故障时的δ与t关系的摇摆曲线。
21）简单电力系统如图10-2其中X1=0.44, X2=0.22, X3=0.22, Us=1.0,E?=1.2, Xd'=0.2, 原动机输入机械功率PT= 1.5, 机组惯性时间常数TJ =30s, 系统母线容量无限大，电压US=1。试求
①双回线运行时初始功角?0；
②Q1突然跳开成单回运行，系统是否能保持暂态稳定？若稳定，求最大摇摆角。 ③系统在双回线运行时K点发生三相短路，设短路是永久性的，且Q1、Q2不跳开 系统是否暂态稳定。
10. 2 习题解答
19）70.29o
20）⑴极限切除角63.42o，极限切除时间：0.273s
⑵0.15s切除时摇摆曲线：
t(s) δ 0.0 34.45o 0.05 35.63o 0.1 38.75o 0.15 43.74o 0.2 50.53o 0.25 59.00o 0.3 68.70o 0.35 77.29o 21）⑴31.67o ⑵66.32o
⑶因为Pk.max＜Pm=1.5，不能保持暂态稳定。
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